La orquestación de la translocación nuclear del kaempferol por las enzimas metabólicas de fase II y los transportadores de eflujo suprime el cáncer colorrectal.

El kaempferol presenta una prometedora actividad antitumoral en el cáncer colorrectal (CRC), pero su exposición intracelular y eficacia están fuertemente influenciadas por el metabolismo de fase II y el transporte de eflujo. Aquí, demostramos que UGT1A1 y UGT1A9 regulan de forma diferente la acumulación de kaempferol y la actividad antitumoral en el CRC, y que ABCG2/BCRP y Mdr1/P-gP desempeñan funciones distintas en su retención intracelular y sus efectos farmacológicos. La actividad antitumoral en el CRC se evaluó utilizando sulforodamina B, formación de colonias, ensayo de curación de heridas, Transwell, apoptosis y ensayos de xenoinjerto. Se combinaron modelos de silenciamiento de UGT1A1/UGT1A9 y BCRP/P-gP con microscopía confocal de barrido láser y LC/MS para caracterizar la exposición intracelular, la distribución de metabolitos y las consecuencias funcionales.

Se utilizaron proteómica basada en SIP, análisis bioinformáticos, acoplamiento molecular y ensayos de validación ortogonal para priorizar y validar un objetivo nuclear del kaempferol. El kaempferol suprimió significativamente el crecimiento tumoral e inhibió la proliferación y la migración de las células de CRC. El silenciamiento de UGT1A1 aumentó la acumulación intracelular de kaempferol, incluida la exposición nuclear, pero redujo la citotoxicidad, mientras que el silenciamiento de UGT1A9 mejoró la sensibilidad celular. De manera similar, el silenciamiento de BCRP aumentó la acumulación intracelular y la eficacia antitumoral en el CRC, mientras que el silenciamiento de Mdr1 atenuó el efecto antitumoral a pesar de aumentar la acumulación intracelular total.

Mecánicamente, estos efectos diferenciales se asociaron con una composición alterada de los metabolitos, en particular el equilibrio entre el metabolito activo K-7-G y el metabolito poco activo K-3-G. BRG1 se identificó como un objetivo nuclear funcionalmente relevante del kaempferol, y el kaempferol promovió su degradación proteasómica dependiente de la ubiquitinación. En conjunto, estos hallazgos muestran que la eficacia del kaempferol no está determinada simplemente por la acumulación intracelular, sino por la interacción coordinada entre el metabolismo de fase II, el transporte de eflujo, la distribución de metabolitos y la interacción con el objetivo nuclear.

Este estudio proporciona una base mecanicista para mejorar la terapia del CRC basada en el kaempferol.